搜索
我国地膜应用、污染与防治对策我国地膜应用、污染与防治对策何文清中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所InstituteofEnvironmentandSustainableDevelopmentinAgricultInstituteofEnvironmentandSustainableDevelopmentinAgriculture,CAASure,CAAS一、我国地膜的应用现状二、农田残膜污染现状及危害三、残膜污染的防治技术与措施汇报内容汇报内容汇报内容一、我国地膜的应用现状一、我国地膜的应用现状一、我国地膜的应用现状应用效益：使种植区域北移3~5个维度，使作物普遍增产30％~50％，增值40％~60％。覆盖面积：1981年农作物覆盖面积仅为1.5万hm2，2008年达到1561.3万hm2，是1981年覆盖面积的1040倍（图1）。使用量：农膜使用量也大幅度上升，统计表明，使用量从1991年31.9万t增加到2008年的107.8万t，增加了3倍多02000400060008000100001200014000160001800019821984198619881990199219941996199820002002200420062008年代地膜覆盖面积（103公顷）020406080100120140199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008年代地膜使用量（104吨）地膜应用面积分布图地膜应用面积分布图不同区域地膜应用量不同区域地膜应用量覆膜蔬菜覆膜棉花覆膜小麦覆膜烟草覆膜玉米应用作物种类已达40多种覆膜西红柿花生、烟草、棉花等多种经济作物玉米、小麦，水稻等大宗粮食作物蔬菜、花卉等地膜类型宽度：厚度：颜色：0.008mm0.006mm0.004mm90cm125cm205cm黑色无色透明覆膜手段陕西铜川-人工作业湖北恩施-人工作业甘肃-小型机械作业新疆-大型机械作业覆膜栽培方式•膜侧栽培•膜下栽培Invalidrainfallcanbeusedforcropgrowingbysettingupofmicroridgecoveredbyplasticfilm.Therainwateruseefficiencywasincreasedgreaty.15cm15cm玉米玉米塑料膜60cm60cm60cm15cm15cm玉米玉米塑料膜60cm60cm60cm典型模式1：垄上覆膜技术-山西200220032004200520072008平均增产(%)全膜双垄沟653.4681.0665.2765.8955.6758.0746.522.2宽膜平作596.2661.0648.9758.1836.0715.3702.615.1膜侧种植569.6641.0539.3659.1787.3644.7640.14.8窄膜平作579.1596.2555.6613.4681.0638.7610.6/GansuGansuprovinceprovince典型模式2：双垄沟覆膜技术-甘肃CropRatioofWatersavingRatioofyieldincreasingCotton42%32.4%Maize22.24%14%tomato55.6%37.55ItIt’’sanewirrigationsystem.sanewirrigationsystem.ThetechniquecansaveThetechniquecansavewaterandincreaseyieldandwaterandincreaseyieldandeconomicbenefitsignificanteconomicbenefitsignificant典型模式典型模式33：膜下滴灌技术：膜下滴灌技术--新疆新疆（5）滴灌适应灌溉农作物种类不断扩大三、新疆农业节水技术发展主要模式与特点三、新疆农业节水技术发展主要模式与特点辣椒番茄玉米西瓜三、新疆农业节水技术发展主要模式与特点三、新疆农业节水技术发展主要模式与特点¾茄子¾滴灌打瓜甜菜大豆二、农田残膜污染现状及危害二、农田残膜污染现状及危害二、农田残膜污染现状及危害地膜原料是人工合成的高分子化合物，在自然条件下很难分解或降解。我国地膜应用已经有30多年的历史，由于人们环保意识的滞后，缺乏有力的残膜回收措施。再加上近些年来，生产厂家为降低成本，产品越来越薄,造成地膜强度低，易破碎，并且在使用后难以捡拾回收，从而导致土壤中残膜污染越来越严重。新疆棉田地膜污染地膜覆盖技术白色革命白色污染二、农田残膜污染现状及危害二、农田残膜污染现状及危害二、农田残膜污染现状及危害据农业部20世纪90年代初对全国17个省市调查结果表明，所有农膜覆盖过的农田土壤均有不同程度的农膜残留，残留量平均为60kg·hm-2，昀高达135kg·hm-2（王晓方，1998）。近些年来的一些调查结果：河南省中牟、郑州、开封等地花生地耕层土壤地膜残留量年均为66kg·hm-2，昀高可达135kg·hm-2（刘青松，2003）。农田残膜污染现状调查农田残膜污染现状调查农田残膜污染现状调查农户调查田间取样实验室处理漂洗筛分Amount of plastic film residue in the soil RegionMulchingyearAmount（kg/ha）Mulchingratio（%）thickness(μm)width(cm)Amountofresidue（kg/ha）河北103346.44-69080.5新疆2061.484.86-8205208.5陕西1539816-870/80110.2甘肃1575908120136.7湖北1052.553.156-89071.9Distribution of plastic film residue in the soilDepth（cm）河北新疆陕西甘肃0~1076.4%53.0%78.7%79.6%10~2022.5%37.3%14.6%9.5%20~301.2%9.7%4.7%3.6%破坏土壤结构影响作物发育影响农事操作导致视觉污染增加劳动投入资源的浪费2.传统地膜是人工合成的高分子化合物，在自然条件下很难分解或降解。随着使用年限的增加以及残膜回收措施不力，土壤中残膜污染越来越严重，导致了一系列生产和环境问题。残膜污染带来的一系列危害残膜污染带来的一系列危害残膜污染带来的一系列危害Effect of residue pollution on the yield of crop z对比试验表明，平均残膜量达到77.9kg·hm-2、167.6kg·hm-2、279.0kg·hm-2和372.2kg·hm-2时，棉花减产率分别为3.82%、7.45%、11.71%和18.92%。分析结果显示，以上四种不同地膜残留水平造成的棉花减产率之间存在显著差异，随着地膜残留量的增加，棉花减产的幅度有加剧的趋势。Theeffectofplasticfilmresidueonthecottonyield残膜量区间/kg·hm-2Amountofresidue/kg·hm-2Reduceratioofcottonyield/%350～400372.218.92a,A250～300279.011.71b,B150～200167.67.45c,C50～10077.93.82d,D（3）影响因子‐覆膜种植年限y=-0.9127x2+44.377x-123.89R2=0.87470501001502002503003504004500510152025种植年限（年）土壤中残膜量（kg/hm2)不同覆膜年限下残膜形态的分布特征层次形态2年5年10年大9.28.68.5中27.023.822.6小63.967.568.9大6.67.54.5中23.521.215.8小69.971.279.710~20cm0~10cm注：大残膜碎片面积：25cm2中等残膜碎片面积：4~25cm2;小残膜碎片面积：4cm22年5年10年覆膜年限越久，土壤中的残膜破碎度越高（3）影响因子—地膜的投入与覆盖模式调查区域覆膜年限(年）地膜投入量（kg•hm-2）农田覆膜比例（%）地膜厚度(mm)地膜宽度(cm)河北成安103346.40.004-0.00690新疆石河子2061.484.80.006-0.0082.05陕西铜川1539810.006-0.00870/80甘肃正宁1575900.008120湖北恩施1052.553.150.006-0.00890调查区域熟制主要覆膜作物人均耕地面积（亩）灌溉方式覆膜时间河北成安一年两熟棉花、蔬菜3.2井水畦灌2~3个月新疆石河子一年一熟棉花、番茄19.9膜下滴灌全生育期（3）影响因子—农户经营规模及方式0100200300400500棉花连作(20年)西红柿—棉花轮作(20年)棉花连作(10年)处理Treatment重量(kg/ha)（3）影响因子—不同种植模式下地膜残留量不同的农作物种植模式由于覆膜方式、地膜投入量不同，导致土壤中残膜量也各异河北邯郸地区残膜处理方式耕地内残膜回收方式：{播前一般先用手捡拾一遍或用耙子搂一遍{然后在耕地时再捡拾一遍捡拾的残膜处理方式：{弃置田间路旁{与残茬秸秆在一起焚烧（95％）{收集后买给废品收购站三、当前农田残膜回收及处理方式三、当前农田残膜回收及处理方式三、当前农田残膜回收及处理方式•人工捡拾•田间直接焚烧•残膜回收机新疆棉区残膜回收及处理搂膜耙轧膜辊残膜回收率低：仅30%左右卸膜不方便，仅能回收表层残膜残膜回收机‐新疆四、农田残膜污染防治措施与发展趋势四、农田残膜污染防治措施与发展趋势四、农田残膜污染防治措施与发展趋势（一）加强农膜生产企业及销售市场的监管，提高地膜产品质量。（二）促进节约型地膜使用技术的推广和应用，减少农膜的投入量（如一膜两用或多用技术，合理轮作倒茬技术）√（三）加强残留地膜回收技术研究，提高残膜的回收率—高效的多功能残膜回收机的研制（四）开展常规地膜替代产品的开发与研制，减少可能的污染源—降解地膜产品的研发√（五）加强宣传教育，提高农民环保意识，制定残膜回收利用的激励政策与法规当前未来意识2）不同田间覆盖的研究•地膜适宜的田间覆盖度在60%左右。在减少1/3用量的情况下，地膜的增温保墒效果受到影响，并导致作物减产，而在增加农膜覆盖度的情况，并没有明显的增产效果。覆盖度株高真叶数茎粗（mm）百苗鲜重（g）果枝数成铃数产量（kg/亩）40%105.215．14.516.1110.1115163.5b60%104.516.04.617.9116.3155192.5ab80%108.021.74.921.0113.7127203.7a2）适期揭膜技术研究•适期揭膜技术的实验结果表明，在农膜完成其功能且未严重老化、破碎之前，提前揭膜，可以显著提高残膜的回收率，与对照（不揭膜处理）相比，适期揭膜处理可减少残膜47.7%，如果结合翻地前搂膜处理，减少幅度可达到58.7%，有效减少了废旧残膜的地表残留。深度（cm）揭膜+搂膜减少幅度（%）揭膜减少幅度（%）对照（不揭膜）0-101.88965.13.14242.05.41910-200.88649.30.53069.61.74720-300.277-23.50.18816.10.224总量3.05258.73.86047.77.391主要作业指标（检测结果）：作业速度/（km/h）：6.1纯作业小时生产率/（hm2/h）：1.2当年残膜回收率/%：82工作可靠性/%：92.6残膜回收与茎秆粉碎联合作业机项目总体研究目标作业时，秸秆还田机对秸秆粉碎后通过抛送筒把秸秆抛送到机具后方，为后续残膜回收作业创造了一个干净的工作面，随后残膜捡拾滚筒将土壤表面残膜挑起，随着滚筒的转动，将残膜带到脱膜位置，由残膜脱送叶轮从捡拾滚筒上脱下残膜并抛送到集膜箱中，从而完成残膜回